土壤微塑料对食物链的传递风险

发布者:董永刚发布时间:2026-08-25浏览次数:10

土壤微塑料食物链传递风险

 

王春艳、王田利

 

微塑料污染已成为农田生态系统中不可忽视的新型环境问题。随着地膜覆盖、污泥还田、灌溉、施肥等农业活动的持续进行以及大气沉降,微塑料逐渐在农田土壤中累积,并可能通过作物吸收进入食物链,最终对生态安全、农产品质量和人体健康产生潜在影响。

一、为什么要关注农田土壤中的微塑料?

农田土壤是陆地生态系统的重要组成部分,也是微塑料的重要汇聚地。微塑料粒径小1 μm≤5 mm、比表面积大、环境持久性强,能够在土壤中发生迁移、老化、破碎和生物转化,并可能释放增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂等添加剂这些添加剂可改善塑料的产品性能

     微塑料进入土壤后,并不是简单地“停留”在土壤中,而是会在水分、根系、微生物和作物生长活动的共同作用下发生复杂变化。因此,理解微塑料在农田系统中的行为,关键不只是关注“有多少微塑料”,更要关注它们在哪里发生转化、如何进入作物、是否会沿食物链传递。

二、微塑料在农田土壤-作物系统中会经历哪些界面过程?

      微塑料在土壤-作物系统中的迁移转化主要发生在-界面、-界面和-界面三个关键环节。在-界面,微塑料进入土壤后会受到光照、水分、氧化和土壤胶体等作用,发生老化、破碎和表面性质改变,进而增强其对重金属如铅、镉、铬、铜等、有机污染物如有机农药的吸附能力,并可能释放添加剂,增加复合污染风险。在-界面,植物根系活动、根系分泌物和根际微生物共同影响微塑料的破碎、降解和迁移过程。根系机械扰动可促进微塑料粒径减小,根际微生物和生物膜形成会进一步改变其表面性质和环境行为。在-界面,部分微/纳米<1 μm塑料可能通过根系裂隙或细胞间隙进入植物体内,并随蒸腾作用流向茎、叶甚至可食部位。迁移能力受粒径、材料类型、表面性质、植物种类和根系结构等因素共同影响。总体来看,三个界面共同决定了微塑料在农田土壤中的转化过程、植物吸收风险和食物链传递潜力。

三、微塑料如何沿食物链传递?

     农田系统中的微塑料可能沿着“土壤-作物-动物-人体”的路径逐级迁移。一方面,土壤中的微塑料可以被作物根系吸收,并向茎叶、籽粒或其他可食部位转运。另一方面,大气中的微塑料也可能通过叶面沉降和气孔吸收进入植物体内。也就是说,作物不仅可能从土壤中吸收微塑料,也可能从大气沉降中接触微塑料。

     当含有微塑料的作物被动物采食后,微塑料可能进一步进入动物体内。例如,饲料、粪便、蚯蚓、家禽等农业食物链环节均可能成为微塑料迁移的重要节点。此外,微塑料还可能通过“土壤-土壤动物-家禽/家畜”的路径传递。例如,蚯蚓摄入土壤微塑料后,若被鸡等动物采食,微塑料便可能进入更高营养级。这表明,农田微塑料污染并不是单一的土壤污染问题,而是可能延伸至农产品安全、饲料安全和人体健康的系统性风险问题。

四、微塑料对人体健康有哪些潜在风险?

     食品摄入是人体暴露微塑料的重要途径之一。随着微塑料在农田系统中累积,其可能通过蔬菜、粮食和畜禽产品进入人体,引发潜在健康风险。微/纳塑料进入人体后,可能穿越消化道屏障,并在肝脏、肾脏、肺部等组织中积累;纳米塑料还可能突破血脑屏障、胎盘屏障等。潜在风险主要包括代谢干扰、氧化应激、炎症反应、神经和生殖影响,以及携带重金属、有机污染物和添加剂造成的复合暴露风险。

     近年来,人体血液、胎盘、粪便和动脉斑块等样本中陆续检出微塑料,表明微塑料污染已从生态环境问题延伸至公共健康领域。